Effekter av extrema väderhändelser på erosion och brott i naturliga slänter

Forskningsprojekt, 2025 – 2030

Västsverige, och i synnerhet Göta älvdalen, är ett av de områden i Sverige som har högst risk för jordskred. Anledningen till detta är förekomsten av sensitiva lerlager. Lermineralena bildades när glaciärerna under istiden malde berggrunden till fina partiklar som också modifierades kemiskt till lermineraler. Dessa lerpartiklar sedimenterade i kallt och salt havsvatten under och efter den senaste istiden och bildade tjocka avlagringar av lösa leror med mycket öppen porstruktur, som vanligtvis består av två delar vatten till ett del av fasta partiklar. När glaciärerna drog sig tillbaka och vikten av kilometervis med is försvann, började berggrunden sakta studsa tillbaka och lerlagren vällde upp ur havet. Denna isostatiska upplyftning pågår fortfarande. Till en början bestod landskapet av berghällar och stora horisontella lerlager, men så småningom skar sig vattenflödet från sjöarna ovanför ner i lerlagren, vilket resulterade i Göta älvdalen som den ser ut nu, med lersslänter som ibland bara har marginell stabilitet. Dessa erosionsprocesser pågår fortfarande. Samtidigt läckte infiltrerande regnvatten och grundvatten saltjoner från leran, vilket gjorde leran känslig. De extremt känsliga leror som vid störning kan övergå från fast till flytande form, vilket resulterar i förödande jordskred, som det på E6 vid Stenungsund i 2023, kallas kvicklera. Med klimatförändringarna förväntas vi få mer frekventa stormar och extrema skyfall, och därmed förväntas mer erosion, eftersom det kommer att bli högre flöden i floder och mer vattenströmning i marken. Samtidigt blir leran mer instabil ju blötare den blir. Frågan som projektet syftar till att studera och prognostisera är hur mycket mer erosion vi kommer att få med olika klimatscenarier, och om vi behöver oroa oss för att erosionen ska utlösa nya jordskred som skadar vägar, järnvägar och hus. Det komplexa problemet studeras med numeriska analyser, med hjälp av modelleringsramverk som har utvecklats på Chalmers, med fokus på utvalda mindre biflöden till Göta älv som har inget erosionsskydd. Vegetation spelar också en viktig roll i erosionsprocesser. I den andra delen av projektet studeras därför vegetationens roll som en så kallad naturbaserad lösning. Effekten av rötter och deras förmåga att suga upp vatten kommer att beaktas i den numeriska modellen. De prognosmetoder som utvecklas kommer att göra det möjligt att förutsäga var åtgärder behövs och vilka åtgärder är som bäst för att skydda from erosion, så att vi kan skydda människor, hus och infrastruktur och använda älven till bad, sjöfart och dricksvatten.